無(wú)人駕駛航空器是低空經(jīng)濟的核心，是典型新質(zhì)生產(chǎn)力，無(wú)人機物流和無(wú)人機載人將創(chuàng )造新的航空運輸業(yè)態(tài)。電動(dòng)垂直起降航空器（eVTOL）數字化低空新基建是基于數字化起降場(chǎng)與通感一體數字網(wǎng)絡(luò )平臺的新型低空基礎設施，是無(wú)人駕駛航空器商業(yè)化網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)的基礎。
低空新基建中的感知技術(shù)
低空經(jīng)濟作為新質(zhì)生產(chǎn)力的代表，已通過(guò)與快遞物流、文娛旅游、個(gè)人出行、應急救災等各種實(shí)際業(yè)務(wù)需求相結合，形成了蓬勃發(fā)展之勢。
低空飛行架次和飛行時(shí)長(cháng)的快速增長(cháng)，將催生從隔離飛行到融合飛行的演進(jìn)。雖然各地持續推進(jìn)低空空域開(kāi)放和低空應用的試點(diǎn)，但由于通信、導航及監視、空域數字化技術(shù)發(fā)展和應用不足，導致低空空域的安全性、用空合規性管理等方面都存在明顯的挑戰：一是用空合規性管理。由于低空空域感知能力的匱乏和支撐信息的缺失，無(wú)法對空域內飛行活動(dòng)的合規性作出判斷。二是安全隱患。低空飛行任務(wù)將更加頻繁和復雜，傳統的人盯屏幕對“非合作”目標、航路/航線(xiàn)偏離、非法進(jìn)入管制空域、飛行間距過(guò)小等安全隱患的識別難以落實(shí)。且人工盯看模式容易受到疲勞、情緒、經(jīng)驗等人為因素的影響，從而加大安全風(fēng)險。
與中高空的航空器管理相比，傳統的技術(shù)手段難以捕捉“低、慢、小”無(wú)人機，管理部門(mén)對低空飛行器的監視和通信存在一定的技術(shù)局限性。自2023年以來(lái)，全球已發(fā)生多起運輸機場(chǎng)凈空區的無(wú)人機侵擾事件和直升機起降中因無(wú)人機干擾而產(chǎn)生的安全風(fēng)險事件，其他重要基礎設施面臨的安全風(fēng)險形勢同樣越來(lái)越嚴峻。為解決無(wú)人機的安全和高效飛行難題，各國都在探索技術(shù)手段。
移動(dòng)通信技術(shù)延續著(zhù)每十年一個(gè)代際的發(fā)展規律，已歷經(jīng)第一代1G到第五代5G的發(fā)展，每一次代際躍遷，每一次技術(shù)進(jìn)步，都極大地促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展。5G作為一種新型移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，不僅解決了人與人通信的問(wèn)題，也提供了人與物、物與物通信的新方式，滿(mǎn)足移動(dòng)醫療、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、環(huán)境監測等物聯(lián)網(wǎng)應用需求。
2021年4月，第三代合作伙伴項目（3GPP）正式將通信感知融合HCS作為5G演進(jìn)技術(shù)5G-Advanced（5G-A）最為關(guān)鍵的特性之一。在以無(wú)人機為主要飛行器的低空經(jīng)濟中，通過(guò)感知技術(shù)提供更精準的導航、定位等服務(wù)，提高飛行的安全性與效率至關(guān)重要。
5G-A是5G網(wǎng)絡(luò )的增強和演進(jìn)，也被稱(chēng)作5.5G，它在速率、時(shí)延、連接規模和能耗方面全面超越5G，其中通信感知融合特性將使得未來(lái)的通信網(wǎng)絡(luò )同時(shí)具備通信和感知兩大功能。通信部分，5G-A基站可實(shí)現高帶寬、低時(shí)延雙向通信。感知部分，5G-A基站在特定時(shí)隙發(fā)射電磁信號、接收物體反射信號，并通過(guò)對反射信號的分析實(shí)現對覆蓋區域內目標如無(wú)人機的感知。結合國內各地5G-A測試情況，目前5G-A已實(shí)現對小至手掌大小無(wú)人機的感知，物理空間偏差達到10米級，置信度達到95%，進(jìn)一步通過(guò)對感知數據的消除不連續點(diǎn)等技術(shù)處理，可進(jìn)一步提高感知精度和置信度，達到低空空域感知應用要求。
基于5G-A技術(shù)的低空空域融合通信感知可以充分利用已有的站址許可、供電等塔站資源、回傳網(wǎng)絡(luò )等移動(dòng)通信地面基礎設施，以及遍布全國的專(zhuān)業(yè)維護專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才資源，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的易部署、易維護，在保障低空通信高速低時(shí)延指標的同時(shí)，對航空器的位置、狀態(tài)等進(jìn)行全天候高精度監測，提高低空的管理效率。
低空新基建中的垂直起降場(chǎng)地
垂直起降場(chǎng)是指在距離地面一定高度的低空空域內，用于垂直起降航空器（如電動(dòng)垂直起降航空器、飛行汽車(chē)等）的起降點(diǎn)。垂直起降場(chǎng)是城市空中出行（UAM）的重要組成部分，一般由用于低空飛行器垂直起降的起降區和機庫組成。這些設施能夠為低空飛行器提供安全和高效的運營(yíng)保障。
《電動(dòng)垂直起降航空器（eVTOL）起降場(chǎng)技術(shù)要求》團體標準于2023年底正式啟動(dòng)編制，并于2024年5月22日在中國民用機場(chǎng)協(xié)會(huì )第五屆中國機場(chǎng)發(fā)展大會(huì )上發(fā)布，是我國首部針對電動(dòng)垂直起降航空器起降場(chǎng)的技術(shù)規范。該標準共分為11個(gè)章節，對電動(dòng)垂直起降航空器起降場(chǎng)的物理特性、障礙物限制、場(chǎng)址選擇、凈空條件要求、專(zhuān)用設備設施要求等進(jìn)行了明確闡釋。
起降場(chǎng)分類(lèi)。根據垂直起降場(chǎng)的起降區規模、專(zhuān)用設施配置，可將垂直起降場(chǎng)分類(lèi)為起降點(diǎn)、起降站和起降樞紐。起降點(diǎn)往往只包含1個(gè)機位以及保證安全高效運行的基本保障設施（如安全、標志、消防、氣象、通導等設備），甚至可能出現機位和起降區共用的情況。起降站不僅包括包含起降點(diǎn)的所有設施和多個(gè)機位、多個(gè)起降區，還有能源供應等其他設施。起降樞紐指的是在起降場(chǎng)基礎上還包括指揮室、機庫、候機區、堆貨區等區域，可以與其他地面交通一起構成聯(lián)運綜合客貨運樞紐。
場(chǎng)址選址要求。在垂直起降場(chǎng)場(chǎng)址選址中，除了考慮空域條件和凈空條件，還需要考慮地理位置、通信導航條件、氣象條件、電磁環(huán)境條件、生態(tài)保護等因素。如在地理位置上，應充分考慮eVTOL飛行活動(dòng)可能對公共安全、國家安全等帶來(lái)的影響，應與軍事禁區、重要保護設施、加油站等公共設施保持一定安全距離。在通信導航條件上，應充分考慮起降場(chǎng)的通信導航設施信號覆蓋的完善，確保滿(mǎn)足eVTOL控制、數據傳輸要求。
凈空條件要求。為確保eVTOL起降運行安全，需要對起降場(chǎng)周邊空域進(jìn)行障礙物限制。如在起降場(chǎng)周邊空域環(huán)境良好時(shí)，起降場(chǎng)的障礙物限制面宜參照MH5013《民用直升機場(chǎng)飛行場(chǎng)地技術(shù)標準》規定，并以eVTOL最大全尺寸D代替直升機最大旋翼直徑RD。
場(chǎng)地物理特性。在起降方式上，eVTOL與直升機有相似之處。參考現有直升機場(chǎng)相關(guān)要求，垂直起降場(chǎng)由最終進(jìn)近和起飛區、接地離地區和安全區組成。最終進(jìn)近和起飛區、接地離地區表面應為硬質(zhì)實(shí)體，平整并確保有效排水，不應在航空器下洗流的作用下造成表面退化，也不應產(chǎn)生飛散的碎片。接地離地區表面應與最終進(jìn)近和起飛區連續順接。安全區如為實(shí)體時(shí)，其表面應與最終進(jìn)近和起飛區連續順接，并能抵抗旋翼下洗流的作用。
專(zhuān)用設備設施。為保障機型的起降安全，起降場(chǎng)地宜包含安全設施、目視助降設施、氣象設施、通信導航監視設備、充放電設施、指揮室、機庫、候機區、堆貨區等保障設施。在安全設施上，針對起降場(chǎng)地的臨邊防護和人員侵入風(fēng)險，須做好安全防護措施。在通信導航監視設備上，要滿(mǎn)足保障機型的通信、進(jìn)近引導、周邊環(huán)境監視等要求，可應用5G-A、廣播式自動(dòng)相關(guān)監視（ADS-B）等技術(shù)。在指揮室、機庫、候機區、堆貨區等區域設置上，可結合具體保障機型的適航要求，做好區域規劃。垂直起降場(chǎng)專(zhuān)用設備設施可考慮實(shí)現狀態(tài)信息采集及遠程控制的功能，接入區域飛行指揮調度中心，實(shí)現全區域內起降場(chǎng)的數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化。
未來(lái)城市空中交通商業(yè)化路徑
《民用無(wú)人駕駛航空器運行安全管理規則》（CCAR-92部）面向運行場(chǎng)景、基于運行風(fēng)險對無(wú)人駕駛航空器運營(yíng)進(jìn)行分級分類(lèi)管理。未來(lái)城市空中交通將按載物、載人、載客、留空和航線(xiàn)飛行進(jìn)行分類(lèi)管理。城市空中交通將從點(diǎn)到線(xiàn)、從一條線(xiàn)到多條線(xiàn)，最終形成網(wǎng)，構建規?；纳虡I(yè)運營(yíng)體系，這是低空經(jīng)濟的未來(lái)。
億航EH216-S型載人無(wú)人駕駛航空器將在全世界率先建立載人留空飛行的文旅商業(yè)模式和載客航線(xiàn)飛行的空中交通模式。5G-A技術(shù)的空域感知能力，將助力智能化飛行管控平臺和數字化低空保障體系建設，保障無(wú)人機的安全運營(yíng)。垂直起降場(chǎng)數字化，接入運營(yíng)云，可催生未來(lái)空中商務(wù)平臺。